Химические методы анализа - 33 стр.

         II.4. Химические концепции кислот и оснований                 Значит, носителем кислотных свойств по Ганчу является оксониевый
                                                                       катион H3O+ (хотя в настоящее время считается, что ион водорода
       Рассмотрим еще одну интересную на наш взгляд концепцию.         гидратирован не менее, чем 3 диполями воды) и это существенно для
Кислотно-основные взаимодействия более широко рассматриваются с        современных представлений взаимодействия кислот и оснований в
позиций химических концепций, где на первое место выдвигается хи-      воде.
мизм взаимодействия соединений, проявляющих кислотные и основ-                Ганч считал, что в зависимости от протонодонорных и протоно-
ные свойства.                                                          акцепторных свойств второго компонента одно и то же соединение
       Данная концепция выдвинута Д.И.Менделеевым (гидратная           может образовать ониевую соль, будучи донором и акцептором прото-
концепция физико-химической теории), в дальнейшем развита И.А.         на, т.е. оно обладает амфотерными свойствами. Действительно, мы
Каблуковым, который показал, что растворитель нельзя считать ин-       видели, что при взаимодействии уксусной кислоты с основанием Н2О
дифферентной средой в реакциях электролитической диссоциации,          образуется гидроксониевый катион Н3О+, в то время, как при взаимо-
потому что электропроводность в значительной степени зависит от        действии с сильным протонодонором (например, любая более сильная,
природы и свойств среды. (Вспомним различную электрическую про-        чем уксусная, кислота) та же уксусная кислота проявляет не свойст-
водимость уксусной кислоты в воде и спирте). В последующем             венные кислоте основные свойства, акцептируя протон и превращаясь
Д.П.Коновалов особо подчеркнул роль химического взаимодействия         в СН3СООН2+.
при электролитической диссоциации, выделив ряд аддуктов электро-              На основании этого можно сделать вывод: Ганчем впервые
литов с соединениями, выступающими в роли растворителей.               сформулировано понятие об амфотерности – способности неко-
В.А.Плотников расширил число «аномальных» электролитов, т.е. ве-       торых соединений проявлять как кислотные, так и основные свой-
ществ, проводящих электрический ток в органических и неводных рас-     ства в зависимости от условий и природы реагентов, участвующих
творах. Как правило, вещества, хорошо проводящие ток в водных рас-     в кислотно-основном взаимодействии, особенно в зависимости от
творах, плохо, а в некоторых случаях очень слабо проводили электри-    свойств растворителя.
ческий ток. В.А.Плотников установил, что многие вещества, не прово-           Рассматривая влияние растворителей на силу кислот, Ганч вы-
дящие ток в водном растворе, наоборот, становятся электролитами в      двинул положение: в растворах кислотные свойства проявляются
некоторых неводных растворителях. Эти и другие работы                  не самой кислотой, а сольватированными катионами, образующи-
(А.И.Шатенштейн, А.П.Крешков), а также успехи химии координа-          мися при взаимодействии протона с растворителем.
ционных соединений способствовали созданию концепции ангидро- и               В свете изложенного выше становится понятным, почему боль-
аква-кислот и аква-оснований (П.Пфейффер, А.Вернер), а также об-       шинство минеральных кислот в воде становятся сильными: кислотно-
щей химической теории кислотно-основных взаимодействий (А.Ганч).       основное равновесие сдвигается в сторону образования оксониевых
       Пфейффер и Вернер предложили систему ангидро- и аква-           катионов Н3О+, определяющих силу кислоты.
кислот и оснований. Так, безводные кислоты и основания относятся к            Кроме того, А.Ганч установил, что во время реакции могут об-
классу ангидро-соединений, а их гидратированные производные – к        разоваться не только ониевые соли, но и продукты присоединения не-
аквасоединениям. Пример: HCl – ангидрокислота; HCl·H2O – аквакис-      солеобразного характера. Этим он объяснял поведение слабых кислот в
лота; NH3 – ангидрооснование; NH4OH – акваоснование (NH3·H2O) .        воде. Например, уксусная кислота в воде является слабой, потому что
       Привлекательным в подобном подходе был учет химизма взаи-       образует с водой продукт присоединения (аквакислоту, плохо прово-
модействия при диссоциации, хотя при таком представлении искажа-       дящую электрический ток), а не гидроксониевый катион:
ются сольватационные процессы. Впервые на такую неточность обра-                         СН3СООН + Н2О ↔ СН3СООН·Н2О
тил внимание Ганч, одной из заслуг которого является то, что он счи-          Вслед за Ганчем скажем, что вода как растворитель, нивелирует
тал доминирующим признаком кислотности соединения способность          (уравнивает) силу сильных кислот, поэтому для сравнительной харак-
образовывать ониевые соли, т.е. аддукты кислот и растворителя. Дис-    теристики таких электролитов (HClO4, H2SO4, HCl и др.) нужно вы-
социацию соляной кислоты в воде он представлял так:                    брать такой растворитель, который обладает меньшим сродством к
                 HCl + H2O ↔ H3O+·Cl− ↔ H3O+ + Cl−                     протону, чем вода (более кислотный растворитель). Таким, наиболее


                                65                                                                     66